Шаг 1: Понимание RS232-соединения и сигналовRS-232C, EIA RS-232 или просто RS-232 относится к тому же стандарту, определенному Ассоциацией электронной промышленности в 1969 году для последовательного канала передачи данных.
DTE и DCEDTE расшифровывается как терминальное оборудование. Компьютер — это DTE. DCE обозначает оборудование для передачи данных. Модем это DCE.DTE обычно поставляется с разъемом «мама», а DCE — с разъемом «мама». Однако это не всегда так.
Для проверки используйте простой способ, приведенный ниже:измерьте контакт 3 и контакт 5 разъема DB-9 с помощью вольтметра, если вы получаете напряжение от -3 В до -15 В, то это устройство DTE. Если напряжение на контакте 2В, то это устройство DCE.
Примечание.
Результат для коннектора DB-25 меняется на противоположный (см. Таблицу преобразования DB-9 в DB-25 ниже).
Распиновка разъема RS-232 (DB-9)
Разъем DB-9 Male, вид спереди. Обратный или задний вид разъема Male (штекерный) для Female (розеточный) разъема.
| 1 | DCD | Data Carrier Detect | 1 | DCD | Data Carrier Detect |
| 2 | RxD | Receive Data | 2 | TxD | Transmit Data |
| 3 | TxD | Transmit Data | 3 | RxD | Receive Data |
| 4 | DTR | Data Terminal Ready | 4 | DSR | Data Set Ready |
| 5 | GND | Ground (Signal) | 5 | GND | Ground (Signal) |
| 6 | DSR | Data Set Ready | 6 | DTR | Data Terminal Ready |
| 7 | RTS | Request to Send | 7 | CTS | Clear to Send |
| 8 | CTS | Clear to Send | 8 | RTS | Request to Send |
| 9 | RI | Ring Indicator | 9 | RI | Ring Indicator |
Преобразование DB-9 в DB-25
| 1 | 8 | DCD | Data Carrier Detect |
| 2 | 3 | RxD | Receive Data |
| 3 | 2 | TxD | Transmit Data |
| 4 | 20 | DTR | Data Terminal Ready |
| 5 | 7 | GND | Ground (Signal) |
| 6 | 6 | DSR | Data Set Ready |
| 7 | 4 | RTS | Request to Send |
| 8 | 5 | CTS | Clear to Send |
| 9 | 22 | RI | Ring Indicator |
RS-232 соединенияПрямой кабель используется для соединения DTE (например, компьютера) с DCE (например, модемом), причем все сигналы на одной стороне соединяются с соответствующими сигналами на другой стороне один на один (напрямую).
Пересекающийся (нуль-модемный) кабель используется для непосредственного соединения двух DTE без промежуточного модема.
Они пересекают передачу и прием сигналов данных между двумя сторонами, и есть много вариантов того, как другие сигналы управления подключены, ниже одни из них:
| (DTE) | (DCE) | (DTE) | (DTE) | ||||||
| 1 | DCD | ——- | DCD | 1 | 1 | DCD | DCD | 1 | |
| 2 | RxD | ——- | TxD | 2 | 2 | RxD | ——- | TxD | 3 |
| 3 | TxD | ——- | RxD | 3 | 3 | TxD | ——- | RxD | 2 |
| 4 | DTR | ——- | DSR | 4 | 4 | DTR | ——- | DSR | 6 |
| 5 | GND | ——- | GND | 5 | 5 | GND | ——- | GND | 5 |
| 6 | DSR | ——- | DTR | 6 | 6 | DSR | ——- | DTR | 4 |
| 7 | RTS | ——- | CTS | 7 | 7 | RTS | ——- | CTS | 8 |
| 8 | CTS | ——- | RTS | 8 | 8 | CTS | ——- | RTS | 7 |
| 9 | RI | ——- | RI | 9 | 9 | RI | RI | 9 |
Сигналы RS-232
Логическая форма сигнала RS-232 (8N1)
На рисунке выше показан типичный логический сигнал RS-232 (формат данных: 1 стартовый бит, 8 битов данных, без контроля четности, 1 стоповый бит).
Передача данных начинается с начального бита, за которым следуют биты данных (LSB отправляется первым, а MSB отправляется последним) и заканчивается битом «Стоп».
Напряжение логической «1» (метка) находится в диапазоне от -3 В до -15 В постоянного тока, в то время как логическое «0» (пробел) находится в диапазоне от + 3 В до + 15 В постоянного тока.
RS-232 соединяет заземление двух разных устройств вместе, что является так называемым «несбалансированным» соединением. Несбалансированное соединение более восприимчиво к шуму и имеет ограничение расстояния 15 метров.
- Шаг 2: Узнайте о протоколе
- Протокол — это один или несколько наборов аппаратных и программных правил, согласованных всеми сторонами связи для правильного и эффективного обмена данными.
- Синхронная и асинхронная передача данных
Синхронная связь требует, чтобы отправитель и получатель использовали одни и те же часы. Отправитель передает синхронизирующий сигнал получателю, чтобы получатель знал, когда «читать» данные. Синхронная связь, как правило, имеет более высокие скорости передачи данных и большую возможность проверки ошибок. Принтер — это форма синхронного общения.
Асинхронная связь не имеет тактового сигнала или тактового сигнала. Вместо этого он вставляет стартовые / стоповые биты в каждый байт данных, чтобы «синхронизировать» связь. Поскольку для связи используется меньше проводов (без тактовых сигналов), асинхронная связь проще и экономичнее. RS-232 / RS-485 / RS-422 / TTL являются формами асинхронной связи.
Развертывание: биты и байты
Внутренняя компьютерная связь состоит из цифровой электроники, представленной только двумя условиями: ВКЛ или ВЫКЛ. Мы представляем их двумя числами: 0 и 1, которые в двоичной системе называются битами. Байт состоит из 8 битов, которые представляют десятичное число от 0 до 255 или шестнадцатеричное число от 0 до FF. Как описано выше, байт является основной единицей асинхронной связи.
Скорость передачи, биты данных, четность и стоповый бит
Стоповые биты используются для сигнализации об окончании пакета связи. Это также помогает синхронизировать различные часы на последовательных устройствах.
Рукопожатие (управление потоком)Рукопожатие также называется «Управление потоком». Основное назначение Handshaking — предотвратить перегрузку приемника. Используя сигналы квитирования, получатели смогут сообщить отправляющему устройству приостановить передачу данных, если приемник перегружен.
Существует три типа квитирования: программное квитирование, аппаратное квитирование и оба.Программное обеспечение рукопожатия использует два управляющих символа: XON и XOFF. Приемник отправляет эти управляющие символы, чтобы приостановить передатчик во время связи. XON — это десятичное 17, а XOFF — десятичное 19 на графике ASCII.
Недостаток программного рукопожатия заключается в том, что эти два управляющих символа нельзя использовать в данных. Это очень важно при передаче двоичных данных, так как вам может понадобиться использовать эти два кода в ваших данных.
Аппаратное подтверждение связи использует фактические аппаратные линии, такие как RTS / CTS, DTR / DSR и DCD / RI (для модема).
В связи DTE / DCE RTS (Запрос на отправку) является выходом на DTE и входом на DCE. CTS (Clear to Send) — ответный сигнал от DCE. Перед отправкой данных DTE запрашивает разрешение, устанавливая высокий уровень выходного сигнала RTS.
Данные не будут отправлены, пока DCE не предоставит разрешение по линии CTS. DTE использует сигнал DTR (Data Terminal Ready), чтобы указать, что он готов принять информацию, тогда как DCE использует сигнал DSR для той же цели.
DTR / DSR обычно включены или выключены для всего сеанса соединения (например, снята трубка), тогда как RTS / CTS включены или выключены для каждой передачи данных.
DCD (Data Carrier Ready) используется модемом, когда установлено соединение с удаленным оборудованием, а RI (индикатор вызова) используется модемом для индикации сигнала вызова с телефонной линии.
Форматы данных (двоичные, шестнадцатеричные, декабрьские, октябрьские и ASCII)Последовательные устройства используют Binary для связи, который состоит из двух уникальных чисел: 0 и 1.Двоичный код — это система нумерации Base-2. Один байт данных состоит из 8 двоичных цифр от 0000 0000 до 1111 1111.
Шестнадцатеричная система — это система base-16, которая состоит из 16 чисел: от 0 до 9 и букв от A до F (десятичное число 15).
Шестнадцатеричная система нумерации полезна, потому что она может представлять каждый байт в виде двух последовательных шестнадцатеричных цифр, и людям легче читать шестнадцатеричные числа, чем двоичные числа. Большинство производителей используют шестнадцатеричное в своей документации протокола.
Преобразовать значение из шестнадцатеричного в двоичное просто. Просто переведите каждую шестнадцатеричную цифру в ее 4-битный двоичный эквивалент. Например. Шестнадцатеричное число F3 равно двоичному числу 1111 0011.
Десятичное число относится к числам в базе 10, которая является системой нумерации, которую мы используем чаще всего в повседневной жизни. Это не так просто, как шестнадцатеричное и восьмеричное в десятичное число, чтобы преобразовать десятичное число, но нам легче понять десятичное число.
Восьмеричное относится к системе нумерации base-8, которая использует только восемь уникальных символов (от 0 до 7). Программисты часто используют формат Octal, потому что люди относительно легко читают и могут быть легко переведены в двоичный формат: каждая цифра Octal представляет 3 двоичные цифры. Например. Восьмеричное число 73 соответствует двоичному числу 111 011.
ASCII (американский стандартный код для обмена информацией) — это кодировка символов, основанная на английском алфавите.
Коды ASCII (как читаемые, так и нечитаемые) широко используются в коммуникациях, таких как модемная связь. Буквы от A до Z и цифры от 0 до 9 являются читаемыми кодами ASCII.
Некоторые коды ASCII не читаются, такие как управляющие коды: XON и XOFF, которые используются в управлении потоком программного обеспечения.
В компания KS-is возможно купить адаптеры RS232 различных моделей и ценовых сегментов.
Контрольная суммаМногие последовательные протоколы используют контрольную сумму (дополнительные байты добавляются в конце строки данных) для проверки целостности данных, поскольку при передаче данных могут возникать ошибки.
Существует много типов контрольных сумм, от простейшего использования в Modula или BCC до сложных вычислений CRC.
Используя Modula в качестве примера, мы узнаем, что перед передачей данных отправитель складывает все командные байты вместе, а затем модифицирует его на 255 (десятичный), чтобы получить дополнительный байт. Это должно быть добавлено в конце командной строки.
Когда получатель получает командную строку, он сначала проверяет добавленный байт, чтобы увидеть, остаются ли данные неизменными или нет. Если это так, он примет данные, а если нет, то попросит отправителя повторно отправить данные.
Примеры протокольных командКоманда протокола представляет собой строку данных, отправленную с одного последовательного устройства (например, компьютера) на другое (то есть модем). Вот некоторые примеры:Пример команды ASCII: ATI1 для запроса информации производителя модема.
(Примечание: контрольные коды возврата каретки и перевода строки).
Преобразуйте приведенную выше командную строку в шестнадцатеричное, и она становится: 41 54 49 31 0D 0AПреобразуйте приведенную выше командную строку в десятичную, и она становится: 065 084 073 049 013 010Преобразуйте приведенную выше строку команды в восьмеричное, и оно становится: 101 124 111 061 015 012
Преобразуйте приведенную выше командную строку в двоичную, и она становится: 01000001 01010100 01001001 00110001 00001101 00001010
Шаг 3: Управляйте своими устройствами RS232 с помощью 232Analyzer
232Analyzer — это расширенный анализатор протокола последовательного порта, который позволяет вам контролировать / отлаживать, отслеживать / прослушивать последовательные устройства (RS-232 / RS-485 / RS-422 / TTL) прямо с вашего ПК.
232Analyzer является условно-бесплатной версией, БЕСПЛАТНАЯ версия имеет некоторые ограничения, но ее более чем достаточно для тестирования и управления вашими последовательными устройствами. Нажмите здесь, чтобы скачать бесплатную копию.
Расчет контрольной суммы232Analyzer поставляется с калькулятором контрольной суммы, который позволяет вам вычислять сложный байт контрольной суммы в секундах, вот пример:Предположим, что вы управляете проектором, и протокол проектора использует xOR для получения дополнительного байта контрольной суммы, строка команды для включения проектора: «1A 2B 3C» плюс байт контрольной суммы. Используйте следующие процедуры для вычисления байта контрольной суммы:Выберите Hex в качестве формата операндовВыберите xOr в качестве оператораВведите строку команды и добавьте запятую (,) после каждого байта кода команды: например, 1A, 2B, 3C,
Нажмите на кнопку «Рассчитать», и вы получите результат 0D (0 опущен)
Выберите COM-порт и настройте форматы связи
В приведенном выше примере панели инструментов COM-порт, подключенный к проектору, был настроен следующим образом: COM-порт: 5, скорость передачи данных: 19 200 бит / с, бит данных: 8, четность: четный, стоп-бит: 1. Примечание. После того, как вы установили правильные форматы связи (они должны совпадать с настройками COM-порта проектора), нажмите кнопку «Подключить» слева, чтобы активировать COM-порт.
Настройки управления потоком
Управление потоком можно установить из окна выше. Можно выбрать «Программное обеспечение» (XON / XOFF), «Оборудование» (RTS / CTS), «Оба» («Программное обеспечение + оборудование») или «Нет».
Управляйте своими устройствами RS232 Контроль / мониторинг состояния линии
232Analyzer позволяет вам контролировать / контролировать состояние линий ваших COM-портов.
Состояния линии RTS и DTR будут переключаться при нажатии на соответствующий светодиод, вы можете использовать измеритель напряжения для проверки изменений, вы должны получить от + 6 В до + 15 В, когда состояние линии включено, и от -6 В до -15 В, когда состояние линии ВЫКЛ. Другие состояния линии могут контролироваться через виртуальные D, такие как RX, TX, DSR, CTS, DCD и RI.
Команды отправки / получения
Примечания:В бесплатной версии режим Hex недоступен. Вы можете использовать десятичный формат для отправки командной строки: «26,43,60,13»Вы можете использовать любое устройство RS-232 для тестирования, если Вы знаете команды протокола.
22.01.2020
Настоящее Пользовательское соглашение является публичной офертой и определяет условия использования сервисов компании KS-is (существующих и создаваемых в будущем) веб-сайта компании KS-is, доступного по ссылке ks-is.com (далее — Сайт), любыми пользователями сети Интернет, просматривающими Сайт (далее — Пользователи Сайта).
x
Просим прощения за неудобства, наш сайт может отображаться некорректно в Вашем браузере, обновите Ваш Windows или обновите до последней версии Edge, все подробности вы можете найти на сайте microsoft.com или в интернете, спасибо за понимание.
Интерфейс RS 232: описание стандарта для стыковки оборудования
Строго говоря, интерфейс RS 232 — это название стандарта (RS — recommended standard — рекомендованный стандарт, 232 — его номер), описывающего интерфейс для соединения компьютера и устройства передачи данных.
Стандарт был разработан достаточно давно, в 60-х годах 20-го века. В настоящее время действует редакция стандарта, принятая в 1991 году ассоциациями электронной и телекоммуникационной промышленности, под названием EIA/TIA-232-E.
Тем не менее, большинство людей по-прежнему использует название RS-232, которое накрепко приросло к самому интерфейсу.
Устройства
Интерфейс RS-232 обеспечивает соединение двух устройств, одно из которых называется DTE (Data Terminal Equipment) — ООД (Оконечное Оборудование Данных), второе — DCE (Data Communications Equipment) — ОПД (Оборудование Передачи Данных).
Как правило, DTE (ООД) — это компьютер, а DCE (ОПД) — это модем, хотя RS-232 использовался и для подключения к компьютеру периферийных устройств (мышь, принтер), и для соединения с другим компьютером или контроллером.
Важно запомнить эти обозначения (DTE и DCE). Они используются в названиях сигналов интерфейса и помогают разобраться с описанием конкретной реализации.
Типы разъемов
Изначально стандарт описывал применение 25-контактного соединителя, типа DB25. DTE-устройство должно оснащаться вилкой (male — «папа»), DCE-устройство — розеткой (female — «мама»). Позднее, с появлением IBM PC, стали использовать усеченный вариант интерфейса и 9-контактные соединители DB9, наиболее распространенные в настоящее время.
Распайка RS-232
В приведенной ниже таблице показано назначение контактов 9-контактного соединителя DB9. Таблица показывает распайку вилки оборудования обработки данных (DTE), например, ПЭВМ. Розетка устройства передачи данных (DCE) распаяна так, что два разъема стыкуются напрямую, или через кабель, распаянный «контакт в контакт».
1 — Carrier Detect (CD) Наличие несущей частоты- 2 — Received Data (RD) Принимаемые данные
- 3 — Transmitted Data (TD) Передаваемые данные
- 4 — Data Terminal Ready (DTR) Готовность ООД
- 5 — Signal Ground Общий
- 6 — Data Set Ready (DSR) Готовность ОПД
- 7 — Request To Send (RTS) Запрос на передачу
Смотрите еще: Что такое SCADA система в телемеханике?
8 — Clear To Send (CTS) Готов передавать
9 — Ring Indicator (RI) Наличие сигнала вызова
Для передачи данных предназначены цепи RD и TD. Остальные цепи предназначены для индикации состояния устройств (DTR, DSR), управления передачей (RTS, CTS) и индикации состояния линии (CD, RI).
Полный набор цепей используется только для подключения к ПЭВМ внешнего модема.
В остальных случаях, например при подключении к ПЭВМ промышленного контроллера, используется ограниченный набор цепей, зависящий от аппаратной и программной реализации стыка в контроллере.
Схема кабеля RS-232
Как было сказано выше, для соединения строго соответствующих стандарту устройств DTE и DCE нужен кабель «контакт в контакт».
Для соединения двух DTE-устройств используют так называемые нуль-модемные кабели, в которых провода «перекрещиваются» в соответствии с назначением сигналов.
На практике перед распайкой кабеля всегда следует разобраться с документацией на оба соединяемых устройства.
Для соединения многих устройств достаточно минимального набора цепей интерфейса RS-232: RD, TD и Signal Ground. Вот, например, схема кабеля для соединения ПЭВМ и контроллера ВАРИКОНТ, на соединителях DB9
Остальные цепи интерфейса в данном подключении не используются.
Длина и провод
Стандарт определяет максимальную длину кабеля в 50 футов (примерно 15 метров) при скорости 9600 бит/с. На практике устойчивая работа может быть достигнута и при большей длине кабеля.
Утверждают, что можно удвоить указанную цифру при использовании неэкранированного кабеля и упятерить ее для экранированного кабеля, а при понижении скорости вдвое предельная длина может быть увеличена примерно вдвое.
Тем не менее, мы не можем ручаться за это утверждение, из-за различного уровня внешних электромагнитных помех в каждом конкретном случае.
Рекомендуется использовать кабели на основе витой пары, где каждый из сигнальных проводов свит с общим проводом.
Например, для этой цели хорошо подходит кабель для прокладки локальной сети Ethernet на неэкранированных витых парах (Unshielded Twisted Pair — UTP), а лучше — на экранированных — STP.
Экран кабеля рекомендуется не объединять с сигнальным общим, а подключить к металлической оболочке разъема.
Уровни сигналов
Все сигналы в интерфейсе потенциальные, с номинальными уровнями +12В и -12В относительно общего провода (Signal Ground). Логической единице соответствует уровень -12В, логическому нулю соответствует +12В.
Передача данных
RS-232 называют последовательным интерфейсом, поскольку поток данных передается по одному проводу бит за битом. В отсутствие передачи данных линия находится в состоянии логической единицы (-12В).
Скорость передачи данных стандартом не нормируется, но обычно выбирают из ряда 110, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 бит в секунду. В основном используется асинхронный режим работы, при котором данные передаются фреймами.
Каждый фрейм состоит из стартового бита, битов данных, бита контроля четности (может отсутствовать), стопового бита. Биты байта данных передаются «хвостом вперёд», начиная с младшего бита.
Для правильной стыковки приемопередатчики на обоих устройствах должны быть запрограммированы одинаковым образом, т.е. должны совпадать скорость, количество битов данных (7 или 8), тип контроля по четности (см. ниже), длина стопового бита (1, 1.5 или 2).
При точных расчётах времени на передачу массива байтов наряду с битами данных следует учитывать все служебные биты.
Осциллограмма
Ниже приведена «осциллограмма» одного фрейма при следующих настройках: 8 битов данных, контроль по нечетности (parity odd), 1 стоповый бит:
Стартовый бит всегда идет уровнем логического нуля, стоповый — единицей. Состояние бита паритета определяется настройкой передатчика. Бит дополняет число единичных битов данных до нечетности (parity odd), четности (parity even), может не использоваться (parity none), быть всегда единицей (mark) или нулем (space).
Перспективы
На самом деле перспектив у RS-232 нет. В настоящее время появляется всё больше компьютеров, не оснащенных этим интерфейсом. Однако в эксплуатации находится большое число устройств с интерфейсом RS-232. Для стыковки ПЭВМ с такими устройствами используют переходники USB — RS-232.
После подключения такого переходника и установки драйверов в ПЭВМ появляется виртуальный COM-порт, через который можно общаться с устройством.
Интерфейс RS-232 (COM-порт)
Описание интерфейса RS-232, формат используемых разъемов и назначение выводов, обозначения сигналов, протокол обмена данными.
Общее описание
Интерфейс RS-232, совсем официально называемый «EIA/TIA–232–E», но более известный как интерфейс «COM-порта», ранее был одним из самых распространенных интерфейсов в компьютерной технике.
Он до сих пор встречается в настольных компьютерах, несмотря на появление более скоростных и «интеллектуальных» интерфейсов, таких как USB и FireWare.
К его достоинствам с точки зрения радиолюбителей можно отнести невысокую минимальную скорость и простоту реализации протокола в самодельном устройстве.
Физический интерфейс реализуется одним из двух типов разъемов: DB-9M или DB-25M, последний в выпускаемых в настоящее время компьютерах практически не встречается.
Назначение выводов 9-контактного разъема
 9-контактная вилка типа DB-9M Нумерация контактов со стороны штырьков Направление сигналов указано относительно хоста (компьютера) |
 |
25-контактная вилка типа DB-25M Нумерация контактов со стороны штырьков Направление сигналов указано относительно хоста (компьютера) |
Из таблиц видно, что 25-контактный интерфейс отличается наличием полноценного второго канала приема-передачи (сигналы, обозначенные «#2»), а также многочисленных дополнительных управляющих и контрольных сигналов. Однако, часто, несмотря на наличие в компьютере «широкого» разъема, дополнительные сигналы на нем просто не подключены.
Электрические характеристики
- Логические уровни передатчика: «0» – от +5 до +15 Вольт, «1» – от -5 до -15 Вольт.
- Логические уровни приемника: «0» – выше +3 Вольт, «1» – ниже -3 Вольт.
- Максимальная нагрузка на передатчик: входное сопротивление приемника не менее 3 кОм.
- Данные характеристики определены стандартом как минимальные, гарантирующие совместимость устройств, однако реальные характеристики обычно существенно лучше, что позволяет, с одной стороны, питать маломощные устройства от порта (например, так спроектированы многочисленные самодельные data-кабели для сотовых телефонов), а с другой – подавать на вход порта инвертированный TTL-уровень вместо двуполярного сигнала.
Описание основных сигналов интерфейса
CD – Устройство устанавливает этот сигнал, когда обнаруживает несущую в принимаемом сигнале. Обычно этот сигнал используется модемами, которые таким образом сообщают хосту о обнаружении работающего модема на другом конце линии.
RXD – Линия приема хостом данных от устройства. Подробно описана в разделе «Протокол обмена данными».
TXD – Линия передачи хостом данных к устройству. Подробно описана в разделе «Протокол обмена данными».
DTR – Хост устанавливает этот сигнал, когда готов к обмену данными. Фактически сигнал устанавливается при открытии порта коммуникационной программой и остается в этом состоянии все время, пока порт открыт.
DSR – Устройство устанавливает этот сигнал, когда включено и готово к обмену данными с хостом. Этот и предыдущий (DTR) сигналы должны быть установлены для обмена данными.
RTS – Хост устанавливает этот сигнал перед тем, как начать передачу данных устройству, а также сигнализирует о готовности к приему данных от устройства. Используется при аппаратном управлении обменом данными.
CTS – Устройство устанавливает этот сигнал в ответ на установку хостом предыдущего (RTS), когда готово принять данные (например, когда предыдущие присланные хостом данные переданы модемом в линию или есть свободное место в промежуточном буфере).
RI – Устройство (обычно модем) устанавливает этот сигнал при получении вызова от удаленной системы, например при приеме телефонного звонка, если модем настроен на прием звонков.
Протокол обмена данными
В протоколе RS-232 существуют два метода управления обменом данных: аппаратный и программный, а также два режима передачи: синхронный и асинхронный.
Протокол позволяет использовать любой из методов управления совместно с любым режимом передачи.
Также допускается работа без управления потоком, что подразумевает постоянную готовность хоста и устройства к приему данных, когда связь установлена (сигналы DTR и DSR установлены).
Аппаратный метод управления реализуется с помощью сигналов RTS и CTS. Для передачи данных хост (компьютер) устанавливает сигнал RTS и ждет установки устройством сигнала CTS, после чего начинает передачу данных до тех пор, пока сигнал CTS установлен.
Сигнал CTS проверяется хостом непосредственно перед началом передачи очередного байта, поэтому байт, который уже начал передаваться, будет передан полностью независимо от значения CTS.
В полудуплексном режиме обмена данными (устройство и хост передают данные по очереди, в полнодуплексном режиме они могут делать это одновременно) снятие сигнала RTS хостом означает его переход в режим приема.
Программный метод управления заключается в передаче принимающей стороной специальных символов остановки (символ с кодом 0x13, называемый XOFF) и возобновления (символ с кодом 0x11, называемый XON) передачи.
При получении данных символов передающая сторона должна соответственно остановить передачу или возобновить ее (при наличии данных, ожидающих передачи).
Этот метод проще с точки зрения реализации аппаратуры, однако обеспечивает более медленную реакцию и соответственно требует заблаговременного извещения передатчика при уменьшении свободного места в приемном буфере до определенного предела.
Синхронный режим передачи подразумевает непрерывный обмен данными, когда биты следуют один за другим без дополнительных пауз с заданной скоростью. Этот режим COM-портом не поддерживается.
Асинхронный режим передачи состоит в том, что каждый байт данных (и бит контроля четности, в случае его наличия) «оборачивается» синхронизирующей последовательностью из одного нулевого старт-бита и одного или нескольких единичных стоп-битов. Схема потока данных в асинхронном режиме представлена на рисунке.
Один из возможных алгоритмов работы приемника следующий:
- Ожидать уровня «0» сигнала приема (RXD в случае хоста, TXD в случае устройства).
- Отсчитать половину длительности бита и проверить, что уровень сигнала все еще «0»
- Отсчитать полную длительность бита и текущий уровень сигнала записать в младший бит данных (бит 0)
- Повторить предыдущий пункт для всех остальных битов данных
- Отсчитать полную длительность бита и текущий уровень сигнала использовать для проверки правильности приема с помощью контроля четности (см. далее)
- Отсчитать полную длительность бита и убедиться, что текущий уровень сигнала «1».
- Вернуться к ожиданию начала следующего байта данных (шаг 1)
Протокол имеет ряд переменных параметров, которые должны быть приняты одинаковыми на стороне приемника и на стороне передатчика для успешного обмена данными:
- Скорость обмена данными задается в битах в секунду, определяя длительность одного бита, выбирается из ряда стандартных значений (300, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600), но могут быть и нестандартными, если поддерживаются обеими сторонами;
- Количество бит данных может быть от 4 до 8;
- Контроль четности может быть четным («even», когда общее число единичных битов в принятых данных, включая сам бит четности, должно быть четным), нечетным («odd», когда общее число единичных битов в принятых данных, включая сам бит четности, должно быть четным) или вообще отсутствовать;
- Длина стоп-бита может составлять одну, полторы или две длительности бита.
Распиновка RS-232
RS-232 — это стандартный электрический интерфейс для последовательной передачи данных.
По структуре это обычный асинхронный последовательный протокол, то есть передающая сторона по очереди выдает в линию 0 и 1, а принимающая отслеживает их и запоминает. Данные передаются пакетами по одному байту (8 бит).
Устройства для связи по последовательному каналу соединяются кабелями с 9-ю или 25-ю контактными разъёмами типа D-sub. Обычно они обозначаются DB-9, DB-25, CANNON 9, CANNON 25.
Первоначально в RS-232 использовались DB-25, но, поскольку многие приложения использовали лишь часть предусмотренных стандартом контактов, стало возможно применять для этих целей 9-штырьковые разъёмы DB-9. Распиновка RS-232 показана в таблице ниже.
| Разъем 9-ти пиновый # | Разъем 25 пиновый # | Обозначение | Полное наименование | Направление | Что значит |
| 3 | 2 | TxD | Передача данных (Transmit Data) | —» | Передача данных от компьютера |
| 2 | 3 | RxD | Прием данных (Receive Data) | «— | Прием данных компьютером |
| 7 | 4 | RTS | Запрос на передачу (Request to Send) | —» | Аппаратный контроль передачи данных типа RTS/CTS |
| 8 | 5 | CTS | Готовность передачи (Clear to Send) | «— | Аппаратный контроль передачи данных типа RTS/CTS |
| 6 | 6 | DSR | Готовность источника данных (Data Set Ready) | «— | Я готов для обмена данными |
| 4 | 20 | DTR | Готовность приемника данных (Data Terminal Ready) | —» | Я готов для обмена данными |
| 1 | 8 | DCD | Наличие несущей (Carrier Detect) | «— | Один модем соединен с другим |
| 9 | 22 | RI | Сигнал вызова (Ring Indicator) | «— | Звонок (вызов) на телефонной линии |
| 5 | 7 | SG | Земля |
Только 3 контакта из 9 имеют строго определенное значение: передача, прием и земля. Это аппаратные линии и изменить их предназначение нельзя. Но все другие сигнальные линии управляются программно и могут быть (или подразумевается что могут) в большинстве своем другого назначения. Однако они могут принимать только два состояния: высокое (установленное) (+12 вольт) и низкое (сброшенное) (-12 вольт). Установленное состояние это «включено» и сброшенное состояние это «выключено».
О кабелях…
Кабель от одного последовательного порта всегда соединяется с другим последовательным портом. Внешний модем или другое устройство, которое подсоединяется к последовательному порту имеет встроенный в него последовательный порт. Для модемов кабель имеет прямую разводку: контакт 2 идет к контакту 2, и т.д.
Модем называется DCE устройством (Data Communications Equipment — оборудование передачи данных), а компьютер называется DTE устройством (Data Terminal Equipment — оборудование отображения данных). Для соединения устройств типа DTE-в-DCE необходимо использовать прямой кабель.
Для соединения DTE-в-DTE необходимо использовать нуль-модемный кабель (иначе называемый перевернутый кабель). Различают два вида : полный и усеченный кабели.
Полный нуль-модемный кабель используется для обмена данными с устройствами, которые не имеют сигналов контроля передачи данных. Нуль-модемный кабель может служит в том числе и для связывания двух компьютеров и практически соответствует двум компьютерам, соединенным модемами. Например, для связи двух компьютеров с помощью NortonComander при запущенной на обоих ПК программой DESK.EXE.
Распайка полного нуль-модемного кабеля
Распайка усеченного нуль-модемного кабеля
Распиновки различных кабелей RS-232
ВНИМАНИЕ! Данная информация собрана из различных источников. Мы не в состоянии проверить работу всех схем и устройств приведенных ниже и не несем ответственности за вред который может быть нанесен аппаратуре в результате использования этих материалов.
Однако, мы прилагаем максимум усилий, для того чтобы обеспечить достоверность представленной информации
Итак, здесь мы приводим стандартные и не очень распиновки кабелей…
Условные обозначения:
F — «мама»;
M — «папа»;
«-» — соединение;
«х» — нет соединения.
«+» — линии объединяются.
________________________________
DTE 9 F DCE 9 M
Применяется для соединения таких устройств как компьютер и модем.
Соединение прямое:
1 — 1
2 — 2
3 — 3
…
…
9 — 9
ПРИМЕЧАНИЕ: Экраны соединяются.
________________________________
- DTE 9 F DTE 9 F (Null-modem 9)
- Соединение:
1+7- 8
2 — 3
3 — 2
4 — 6
5 — 5
6 — 4
7+1 — 8 - 8 — 1+7
Применяется для соединения таких устройств как компьютер и компьютер.
ПРИМЕЧАНИЕ: 1 и 7 контакты на разъемах соединены между собой.
9 не используется. Экраны соединяются.
________________________________
- DTE 25 F DCE 9 M
- Соединение:
2 — 3
3 — 2
4 — 7
5 — 8
6 — 6
7 — 5
8 — 1
20 — 4 - 22 — 9
Применяется для соединения таких устройств как компьютер (25-пиновый разъем) и 9-пиновая мышь (или модем).
ПРИМЕЧАНИЕ: Остальные не используются. Экраны соединяются.
________________________________
- DTE 9 F DCE 25 M
Применяется для соединения таких устройств как компьютер (9-пиновый разъем) и 25-пиновая мышь (или модем). - Соединение:
1 — 8
2 — 3
3 — 2
4 — 20
5 — 7
6 — 6
7 — 4
8 — 5 - 9 — 22
ПРИМЕЧАНИЕ: Остальные не используются. Экраны соединяются.
________________________________
DTE 25 F DCE 25 M
Применяется для соединения таких устройств как компьютер (25-пиновый разъем) и 25-пиновая мышь (или модем).
Соединение прямое:
1 — 1
2 — 2
3 — 3
4 — 4
…
…
24 — 24
- 25 — 25
- ПРИМЕЧАНИЕ: Экраны соединяются.
________________________________ - DTE 25 F DTE 25 F (Null-modem Универсальный 25)
Применяется для соединения таких устройств как компьютер (25-пиновый разъем) и компьютер (25-пиновый разъем). - Соединение:
1 — 1
2 — 3
3 — 2
4 — 5
5 — 4
6+8 — 20
7 — 7 - 20 — 6+8
ПРИМЕЧАНИЕ: Остальные не используются. Экраны соединяются.
________________________________
- Заглушка на COM-порт 9 pin F
Применяется для тестирования коммуникационных приложений. - Соединение:
2+3
1+6+4 - 7+8
- ПРИМЕЧАНИЕ: Остальные не используются.
________________________________ - Заглушка на COM-порт 25 pin F
Применяется для тестирования коммуникационных приложений. - Соединение:
2+3
4+5
6+8+20 - ПРИМЕЧАНИЕ: Остальные не используются.
none Опубликована: 2005 г. 0 Вознаградить Я собрал 0 0
x
- Техническая грамотность
- Актуальность материала
- Изложение материала
- Полезность устройства
- Повторяемость устройства
- Орфография
Загрузка...
